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Vorrichtung zur Navigierung von Fahrzeugen, insbesondere von Schiffen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Navigierung von Fahrzeugen, insbesondere
von Schiffen. Man hat bereits vorgeschlagen, um eine Schifffahrtsstraße kenntlich
zu machen, unter Wasser ein Kabel zu verlegen, in dem ein geeigneter elektrischer
Strom kreist, der mittels seines magnetischen Feldes an Bord des Fahrzeuges vorgesehene
Empfangsschleifen induktiv beeinflußt, um so die Lage des Fahrzeuges zu dem Kabel
zu bestimmen. Zu diesem Zwecke ist es bekannt, lotrechte, zueinander senkrechte
Empfangsrahmen anzuordnen, von denen der eine in der Längsachse des Fahrzeuges aufgestellt
ist. Das Fahrzeug wird parallel zum Kabel liegen und somit die richtige Fahrstraße
befolgen, wenn die Aufnahme in dem in-der Schiffslängsachse angeordneten Rahmen
den Höchstwert anzeigt, wobei die Aufnahme in dem anderen Rahmen Null ist. Sobald
jedoch die Achse des Fahrzeuges sich zu dem Kabel neigt und die Winkel, die die
beiden Rahmenebenen mit dem Kabel bilden, gleich werden, so werden die Aufnahmen
in den beiden Rahmen gleichwertig werden, ob sich das Fahrzeug dem Kabel nähert
oder von ihm entfernt. In engen Fahrwässern ist es somit nicht ausgeschlossen, (laß
das Fahrzeug in Gefahr gerät.
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Ferner ist vorgeschlagen worden, beiderseits der Fahrzeugachse Empfangsrahmen
anzuordnen, deren Entfernungen vom Kabel somit verschieden sind, wenn das Fahrzeug
seine Lage parallel zum Kabel ändert. In diesem Falle läßt es sich zwar feststellen,
auf welcher Seite des Kabels das Schiff sich befindet, da die Aufnahme in dem dem
Kabel näheren Rahmen stärker ist als in dem vom Kabel entfernteren Rahmen. Diese
Vergleichsmethode gestattet jedoch nicht, das Fahrzeug dauernd in der Nähe des Kabels
zu halten, denn wenn das Fahrzeug z. B. durch eine Strömung versetzt ist, so wird
die Differenz der Aufnahmen, auch wenn das Fahrzeug parallel zum Kabel geblieben
ist, stets die gleiche bleiben.
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Diese bekannten Verfahren geben somit keinen genauen Anhalt. für eine
richtige Navigierung des Fahrzeuges und berücksichtigen ferner nicht die besondere
Gestalt des vom Kabel ausgehenden magnetischen Feldes.
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Nach der Erfindung sollen diese Nachteile dadurch beseitigt werden,
daß die beiden vorderen, lotrechten, zueinander senkrechten Rahmen mit der Längsmittelebene
des Fahrzeuges je einen Winkel von q.5° bilden, daß außerdem zu .beiden Seiten der
Mittelebene noch je ein seitlicher wagerechter Rahmen angeordnet ist.
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Eine solche Empfangseinrichtung gestattet die Winkellage und auch
die Seitenlage des Fahrzeuges zu dem Kabel zu ermitteln.
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Die Zeichnungen veranschaulichen einige Ausführungsbeispiele des Verfahrens
gemäß der Erfindung. Abb. i, 2 zeigen schematisch die Anordnung der Rahmen an Fahrzeugen,
Abb. 3 zwei Arten der Serienschaltung der lotrechten Rahmen mittels eines zweipoligen
Schalters und Abb. q. ein Schaltungsschena.
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Das Fahrzeug 8 (Abb. i, 2) besitzt Empfangsapparate, die im wesentlichen
durch zwei lotrechte, zueinander senkrechte und zu der Längsmittelebene des Fahrzeuges
im Winkel von 45' geneigte Rahmen 9, io gebildet sind, die mit seitlichen wagerechten
Rahmen 11, 12 zusammenwirken. Wenn das Fahrzeug seine Fahrtlinie parallel zum Kabel
haben soll, so wird es nur nötig sein, mittels eines geeigneten Schalters 16 jeden
der lotrechten Rahmeng, io mit einem Fernhörer so zu verbinden, daß man durch aufeinanderfolgendes
Abhören die in den Wicklungen der beiden Rahmen 9, io induzierten Ströme miteinander
vergleichen kann. Sind die induzierten Ströme einander gleich, d. h. wenn das Ohr
die Gleichheit der aufeinanderfolgenden Aufnahmen wahrnimmt; so liegen die beiden
Rahmeng, io zu den Kraftlinien des durch den Leiter i erzeugten magnetischen Feldes
symmetrisch und (las Fahrzeug parallel zum Kabel i (Abb. j). Wenn dagegen z. B.
der im Rahmen 9 induzierte Strom stärker ist als der im Rahmen io, so ist daraus
zu folgern, daß der Rahmen 9 weniger als der Rahmen io zu Kabel i an dem Standort
des Fahrzeuges geneigt ist, also das Fahrzeug schräg zum Kabel liegt.
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Man kann ferner die die beiden Rahmen 9, io treffenden Kraftlinien
mittels eines zweipoligen Schalters 15 kombinieren: und durch aufeinanderfolgendes
Abhören mit Hilfe eines Ver stärkers i 3 (Abb. d.) und eines damit abgestimmten
Fernhörers 14 die so erzeugten Kombinationen vergleichen.
Nach dem
Schema in Ab ib. 4. ist die eine Klemme des Verstärkers 13 mit dem Handliebel des
Schalters 16 und die andere Klemme mit j e einem Ende der Rahmenentwicklung 9, io
verbunden, während die anderen Isnden dieser Wicklungen an die Kontakte 9, io des
Schalters 16 angeschlossen sind. Die seitlichen wagerechtenRahmen il, 12 sind mit
den Kontakten 11, 12 des Schalters 16 verbunden. Der z-%veipolige Schalter 15 ist
mit seiner einen Klemme an die benachbarten Kontakte 151, 15' des Schalters 16 und
mit seiner anderen Klemme an die Rahmenwicklung ioangeschlossen. Die andere Rahmenwicklung
g ist mit zwei Kontaktpaaren 15', 154 des zweipoligen Schalters i 5 verbunden, wodurch
es möglich ist, die Rahmen 9, io in zwei unterschiedlichen Weisen in Serie zu schalten
und sie durch den Schalter 16 mit dem Verstärker 13 zu verbinden. Mittels des Schalters
16 können sowohl die Rahmen 9, io wie die Rahmen i i, 12 an den Verstärker 13 und
damit an den Feinhörer 14 angeschlossen werden.
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Um die Kombinationen der Rahmen 9, 1o zu vergleichen, ist der Schalter
15 derart angeordnet, daß er die beiden Rahmen 9, io in Serie schaltet, wobei er
jedoch in der einen der Lagen eine Umkehrung der Verbindungen an den Klemmen des
einen der Rahmen in bezug auf die andere Lage bewirkt (Abb. 3). In diesem Falle
werden daher die in den Rahmen 9, io durch die Kraftlinien des magnetischen Feldes
erzeugten induzierten Ströme sich subtrahieren, während in der anderen Schalterlage,
in der die Rahmeng, io ohne Umkehrung der Verbindung an den Klemmen verbunden sind,
die induzierten Ströme der Rahmen 9, io sich addieren. Damit ist die Möglichkeit
gegeben, durch Vergleich der Lautstärken im Fernsprecher bei den verschiedenen Schaltungen
festzustellen, wie die Rahmen 9 und io und damit das Schiff zu dem Kabel i liegen.
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Außer diesen Angaben, welche durch die beiden lotrechte i Rahmen 9,
1 o, die für eine und dieselbe Entfernung vom Kabel kompensiert sind, gegeben werden,
verwendet man zwei wagerechte Rahmen 11, 12, welche für eine und dieselbeEntfernung
vom Kabel kompensiert und zu beiden Seiten der Fahrtlinie des Fahrzeuges 9 (Abb.
i) angeordnet sind. Diese Kompensierung wird erhalten, sei es durch Regelung der
Wicklungslängen der Rahmen, sei es Anordnung einer regelbaren Kapazität in ihren
Stromkreisen derart, als wenn die Rahmen i#.i .@leicherEntfer nung vom Kabel angeordnet
sein würden, so daß sie in gleicher Weise auffangen und daher Ströme von gleicher
Stärke induzieren. Diese wagerechten Rahmen i i, 12 sind infolge der Gestalt des
magnetischen Feldes notwendig, um zu bestimmen, auf welcher Seite des Kabels i sich
das Fahrzeug 8 befindet. Da diese Rahmen 11, 12 die Kraftlinien des magnetischen
Feldes an zwei unterschiedlichen Stellen dieses Feldes empfangen, so müssen die
Stromstärken der induzierten Ströme in dem dein Kabel näheren und in dem vom Kabel
entfernterenRahnien verschieden sein. Diese Differenz der Schallstärke gestattet
somit, beim Abhören die Lage des Kabels i zur Längsachse des Fahrzeuges 8 zu bestimmen.
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Für die Anordnung der Rahmen an Bord von Luftschiffen, Flugzeugen
us"v. ist zu berücksichtigen, daß sich das Flugzeug in einer lotrechten, durch das
Kabel gehenden Ebene verstellen kann, anstatt wie bei einem Schiff in einer wagerechten
parallelen Ebene. Der Vergleich der Stromstärken erfolgt durch aufeinanderfolgendeSerierischaltung
eines wagerechten Rahmens mit dem einen oder dem anderen der lotrechten Rahmen,
sowie der beiden lotrechten Rahmen untereinander.